[实用新型]一种可连续旋转的压力传感器

说明书

本实用新型涉及一种可连续旋转的压力传感器，包括外壳、旋转轴、惠斯通电桥、初级变压器、次级变压器、信号处理与发射电路板和信号接收电路板。初级变压器和信号接收电路板安装在外壳内壁上。次级变压器和信号处理与发射电路板安装在旋转轴上。惠斯通电桥的输出端接信号处理与发射电路板的输入端，信号处理与发射电路板的输出端接信号接收电路板的输入端。初级变压器与次级变压器通过磁耦合为惠斯通电桥、信号处理与发射电路板、信号接收电路板供电。本实用新型所述的压力传感器安装在机械臂与砂轮之间的旋转轴上，跟随旋转轴和砂轮一起旋转，在旋转的同时可以精确测量砂轮与零件表面之间的压力。

技术领域

本实用新型涉及压力传感器技术领域，具体涉及一种可连续旋转的压力传感器。

背景技术

现代工业自动化生产过程中，很多零件的抛光、打磨工序都需要利用机械臂自动完成。机械臂末端的砂轮对零件的打磨量和打磨速度，取决于机械臂末端砂轮对零件表面施加的压力大小。目前，用于自动抛光和打磨工序的机械臂上都没有安装压力传感器，只是简单的利用控制打磨时间和进给深度来进行控制，而没有力反馈机制，处于一种开环的控制状态。打磨的精度控制较差，加工的零件的次品率较高，零件尺寸的公差一致性也很难保证。

由于普通的压力传感器在连续旋转时用于供电和信号传输的线缆会缠绕绷断，因此，普通的压力传感器不能用于类似砂轮打磨这种驱动轴会连续旋转的工况，导致机械臂自动打磨工序的打磨量和打磨速度都难以精确控制。目前市场上还没有一种可以用于检测机械臂末端砂轮在打磨和抛光过程中对零件表面施加压力的压力传感器，因此亟需提供一种新型的可连续旋转的压力传感器来解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种可连续旋转的压力传感器，该压力传感器安装在机械臂与砂轮之间的旋转轴上，跟随旋转轴和砂轮一起旋转，在旋转的同时可以精确测量砂轮与零件表面之间的压力。

为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：

一种可连续旋转的压力传感器，包括外壳、贯穿安装在外壳中且与外壳转动配合的旋转轴、粘贴在旋转轴上的惠斯通电桥以及设置在外壳内的初级变压器、次级变压器、信号处理与发射电路板和信号接收电路板；所述初级变压器和信号接收电路板安装在外壳内壁上；所述次级变压器和信号处理与发射电路板安装在旋转轴上；所述惠斯通电桥的输出端接信号处理与发射电路板的输入端，信号处理与发射电路板的输出端接信号接收电路板的输入端；所述初级变压器与次级变压器通过磁耦合为惠斯通电桥、信号处理与发射电路板、信号接收电路板供电。

所述旋转轴作为整个压力传感器的弹性体，旋转轴中的一段被加工成压力应变区，粘贴上四片电阻式应变计，四片电阻式应变计构成惠斯通电桥结构。所述信号处理与发射电路板，用于处理惠斯通电桥输出的信号，通过V-F 转换将电压信号转换成频率信号发射出去。所述信号接收电路板，用于接收信号处理与发射电路板发射的频率信号，然后通过F-V转换将频率信号转化为电压信号，再通过AD转换，就可以得到所测压力的具体数值。

进一步的，所述惠斯通电桥包括粘贴在旋转轴上的四片电阻式应变计R1、 R2、R3和R4；四片电阻式应变计R1、R2、R3和R4首尾相连，分别组成惠斯通电桥的四个桥臂；R1和R3的公共点连接激励电源Uin的正极，R2和 R4的公共点连接激励电源Uin的负极；R1和R2的公共点连接输出信号Uout 的一端，R3和R4的公共点连接输出信号Uout的另一端。